人教版高二物理选修3-5第十六章动量守恒定律第五节反冲运动火箭学案学生版

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第十六章动量守恒定律
第五节反冲运动火箭教案
班别姓名学号
一、自主预习
(一)反冲
1.反冲定义:当物体的一部分以必定的速度走开物体时,节余部分将做_____________ 的运动,这类现象叫反冲运动。

2.反冲中的动量守恒:物体间的互相作使劲是________,作用时间很 ___,作使劲很 ______,远远大于系统遇到的 __________ ,能够与动量守恒定律来办理。

3.反冲中的能量:因为有其余形式的能转变为_______,所以系统的 ___________________ 。

(二)爆炸
1.爆炸中的动量守恒:物体间的互相作使劲是________,作用时间很 _____,作使劲很 ______,远远大于系统遇到的 __________ ,能够与动量守恒定律来办理。

.爆炸中的能量:因为有其余形式的能转变为
_________,所以系统的
________________。

2
3.爆炸后的运动状态:在空中沿水平方向运动的物体,假如爆炸后分裂成两块,前方一块做平抛运
动时,后边一块可能做同向或反向的平抛运动,也可能做自由落体运动。

二、讲堂打破
(一)爆炸和反冲
1.爆炸的特色
(1)动量守恒。

因为爆炸是在极短的时间内达成的,爆炸时物体间的互相作使劲远远大于系统遇到
的外力,所以爆炸过程中,系统的总动量守恒。

(2)动能增添。

在爆炸过程中,因为其余形式的能量(如化学能)转变为动能,所以爆炸后系统的
总动能增添。

(3)位移不变。

爆炸时间极短,因此作用过程中物体运动的位移很小,一般忽视不计,能够以为爆
炸后物体仍旧从爆炸时的地点以新的动量开始运动。

2.反冲
(1)现象。

物体的不一样部分在内力的作用下向相反的方向运动。

(2)特色。

一般状况下,物体间的互相作使劲(内力)较大,所以系统动量常常有以下几种状况:
①动量守恒;②动量近似守恒;③某一方向动量守恒。

【例题 1】有一个以10 m/s 的速度飞翔的手榴弹炸成两块,这两块的质量m1=0.6 kg, m2=0.4 kg ,较大的一块炸裂后仍按原方向运动其速度增添到50 m/s。

求较小的那一块的飞翔状况。

【例题 2】总质量为M 的火箭竖直上涨至某处的速度为v,此时向下喷出质量为m,相对地的速度为u 的气体 n 次,今后火箭的速度为多大?
(二)人船模型
1.“人船模型”不单是动量守恒问题中典型的物理模型,也是最重要的力学综合模型之一。

利用“人船模型”及其典型变形,经过类比和等效方法,能够使很多动量守恒问题的剖析思路和解答步骤变得极为简捷。

选人行进的方向为正方向,依据动量守恒定律有:
mv 人- Mv 船 =0 ①
即: v 人:v 船=M:m
因为每一时辰均知足人、船速度之比等于人、船质量的反比,因这人、船均匀速度之比也等于人、船
质量的反比,故位移大小之比应知足:x人
:x 船
②。

=M:m
2.“人船模型”的合用条件与本质——对一个本来处于静止状态的系统,且在系统发生相对运动的过程
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中,动量守恒或有一个方向动量守恒,其本质就是初速为零的系统中物体所做的反冲运动,系统知足某方向上的均匀动量守恒。

【例题 】静止在水面上的船长为 L 、质量为 M ,一个质量为 m 的人站在船头, 当这人由船头走到船尾
3 时,不计水的阻力,船挪动的距离是( )
A .
mL mL mL (M m)L B .
M m
C .
D .
m
m
M m
M
三、稳固训练
1.( 2019 ·宁夏育才中学高二月考)对于反冲运动,以下说法正确的选项是(

A .反冲运动的两个物系统统动量守恒,机械能也守恒
B .反冲现象是有害的,应当想方法防备
C .直升机的升空应用了反冲的原理
D .影响火箭速度大小的要素是喷气速度和质量比
2.( 2019 ·辽宁大石桥二中高二月考)以下对于反冲运动的说法中,正确的选项是(

A .抛出物 m 1 的质量要小于剩下的质量
m 2 才能获取反冲
B .若抛出质量 m 1 大于剩下的质量 m 2,则 m 2 的反冲力大于 m 1 所受的力
C .反冲运动中,牛顿第三定律合用,但牛顿第二定律不合用
D .对抛出部分和节余部分都合用于牛顿第二定律
3.( 2019 ·湖南长沙雅礼中学模拟) (多项选择)相关本质中的现象,以下说法正确的选项是(

A .火箭靠喷出气流的反冲作用而获取巨大速度
B .体操运动员在着地时曲腿是为了减小地面对运动员的作使劲
C .用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响
D .为了减少撞车时对司乘人员的损害程度,发动机舱越牢固越好
4.( 2019 ·宁夏育才中学高二月考)步枪的质量为 4.1 kg ,子弹的质量为 9.6 g ,子弹从枪口飞出时的速度为
865 m/s ,则步枪的反冲速度大小约为( )
A .2 m/s
B . 1 m/s
C . 3 m/s
D . 4 m/s
5.( 2019 西藏自治区拉萨中学高二月考)一静止的质量为
M 的原子核,以相对地的速度
v 放射出一质量为
m 的粒子后,原子核节余部分作反冲运动的速度大小为( )
A .
Mv
B .
mv C .
M m
v
D .
M m
v
m
M m
m
m
6.( 2019 ·山西怀仁八中高二期末) 如下图, 一辆小车静止在圆滑水平面上,
A 、
B 两人分别站在车的两头,
当两人同时相向运动时( )
A .若小车不动,两人速率必定相等
B .若小车向左运动, A 的动量必定比 B 的小
C .若小车向左运动, A 的动量必定比 B 的大
D .若小车向右运动, A 的动量必定比 B 的大
7.( 2019 ·江西南昌二中高一月考) (多项选择)一个连同装备总质量 M=100 kg 的宇航员,离开飞船进行太空行
走后,在与飞船相距 d=45 m 的地点与飞船保持相对静止.所带氧气筒中还剩有 m 0
=0.5 kg 氧气,氧气除
了供他呼吸外,还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获取使他回到飞船反冲速度 v ′,为此氧气筒上
有可使氧气以 v=50 m/s 速度喷嘴.依据物理原理:假如一次性喷出氧气质量为 m ,喷气速度为 v ,则其
获取反冲速度 v ′=mv/M ,已知耗氧率为 R=2.5 ×10–4
kg/s (即每秒钟呼吸耗费氧肚量) 。

则为保证他安全返
回飞船,一次性喷出氧气质量 m 可能为(

A .0.10 kg
B . 0.25 kg
C . 0.35 kg
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D .0.65 kg
8.( 2019 ·广西钦州钦北区高一期末)
(多项选择)在以下表达的现象中利用了反冲现象的实例有(

A .火箭喷气升空
B .射水鱼喷水捕食
C .章鱼喷水迅速退游
D .潜水艇排水浮出
9.( 2019 ·宁夏育才中学高二月考) (多项选择)甲、乙两人站在小车左右两头,如下图,当他俩同时相向而行
时,发现小车向右运动,以下说法中正确的选项是(轨道圆滑) ( )
A .乙的速度必然大于甲的速度
B .乙的动量必然小于甲的动量
C .乙的动量必然大于甲的动量
D .甲、乙动量总和必然不为零
10.( 2019 ·黑龙江哈尔滨十九中高二期中)
(多项选择)如下图,圆滑的水平川面上有一辆平板车,车上有一
个人。

本来车和人都静止。

当人从左向右行走的过程中( )
A .人和车构成的系统水平方向动量守恒
B .人和车构成的系统机械能守恒
C .人和车的速度方向同样
D .人停止行走时,人和车的速度均为零
11.( 2019 ·江西高二月考)某同学质量为
60 kg ,在军事训练中要求他从岸上以
2 m/s 的速度跳到一条向他
慢慢飘来的小船上,而后去履行任务,小船的质量是 140 kg ,本来的速度是 0.5 m/s ,该同学上船后又
跑了几步,最后停在船上。

此时小船的速度大小;此过程该同学动量的变化大小。

12.如图,质量为 M 的小船在静止水面上以速率 0 向右匀速行驶,一质量为 m 的救生员站在船尾,相对小
v
船静止。

若救生员以相对水面速率 v 水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )
. 0 m

m
A
v
B
. 0
+
M M
m
( v 0
m C . v +
+v )
D . v +
v
( v 0﹣ v ) M
M
13.( 2019 ·江西樟树中学高二周练)平板车停在水平圆滑的轨道上,平板车上的人
从固定在车上的货厢边缘水平方向顺着轨道方向跳出,落在平板车地板上的 A 点, A 点距货厢的水平
距离为 L=4 m ,如下图,人的质量为
m ,车连同货厢的质量为
M=4m ,货厢高度为 h=1.25 m ,求:
( 1)在人跳出后到落到地板过程中车的反冲速度。

( 2)人落在平板车地板上并站稳此后,车还运动吗?车在地面上挪动的位移是多少?
.气球质量
200 kg 载有质量为 50 kg 的人,静止在空中距地面 20 m 高的地方,气球下悬一质量不计的绳
14
子,这人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为安全抵达地面,则这根绳起码多长
?
15.( 2019 ·重庆卷)一弹丸在飞翔到距离地面5 m 高时仅有水平速度
v 2 m/s ,爆炸成为甲、乙两块水平 飞出,甲、乙的质量比为
3:1。

不计质量损失,取重力加快 g
10 m/s 2 ,则以下图中两块弹片飞翔的
轨迹可能正确的选项是(

16.( 2019 ·福建卷)将静置在地面上,质量为 M (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面
的速度 v 0 竖直向下喷出质量为 m 的火热气体。

忽视喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时
火箭模型获取的速度大小是(

mv 0 Mv
Mv 0 mv 0 A .
B .
C .
D .
M
m
M m
M m
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